9세대 Core 프로세서, 솔더링에도 OC는 힘듦, 뚜따 + 다이 연마시 온도 13.5도 하락

- https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/yajiuma/1149267.html

유명한 능력자(....) 오버클러커 der8auer가 20일 Youtube에 9세대 Core 프로세서의 히트 스프레더에 대한 고찰을 올렸습니다.

인텔의 메인 스트림 CPU는 IvyBridge세대에서 CPU 다이와 히트 스프레더의 접합제(TIM)로 그리스를 사용하고 있었는데요, 일반적으로 사용하는데 있어 큰 불편함은 없지만 열전도성이 나빠 오버 클럭에 있어 걸림돌이되었습니다. 그래서 고클럭을 노리는 오버클러들 사이에서는 평판이 좋지 않았죠.

이에 9세대 Core 프로세서에서는 늘어난 코어와 향상된 클럭에 대한 대책으로 솔더링을 사용했습니다. 샌디 시절로의 회기가 되는 거지만, 무작정 기뻐해야 하는 건 아닌 것 같습니다. der8auer가 말하길 Intel CPU의 솔더링은 열전도율이 81.8W/(m・K)인 인듐을 사용되었고, 히트 스프레더에 사용되는 구리는 398W/(m・K) 정도라 이에는 크게 못 미친다고 합니다. 여기에 히트 스프레더와 PCB를 접합하는 밀봉재용으로 남겨둔 두께 때문에 더더욱 열전도의 병목 현상이 생기게 된다네요.

그래서 Core i9-9900K를 뚜따(....)하고, 밀봉재을 제거, 임듐을 엷게 발라 다시 솔더링 했는데, 이번엔 가열/냉각 과정에서 균열이 생겨 결과가 좋지 않았습니다. 이에 솔더링을 완전히 없애고, 액체 금속으로 대체하니 9도씨 정도의 온도 저하가 확인되었습니다.

다만, Core i9-9900K는 2코어가 증가한 만큼 다이가 커져 방열 면적은 Core i7-8700K와 비교해서 유리한 상황인데도 온도가 높은데요, 좀 더 자세히 분석해 보니 Core i9-9900K의 다이가 Core i8-8700K의 다이보다 약 2배 정도 두꺼운 걸 확인할 수 있었습니다.

일반적으로 실리콘에 형성되는 회로는 바닥부분에 있고 여기서 나온 열이 실리콘 위를 통해 TIM > 히트 스프레더로 전해지게 됩니다. 실리콘의 열전도율은 인듐보다야 우수하지만 역시 구리보다는 낮고, 두께가 늘어난 만큼 냉각 성능이 떨어진다고 der8auer는 봤는데요, 그래서 이 분은 여기서 Core i5-9600K를 사서 뚜따 후, 다이아몬드 연마시트 등을 사용해 다이를 연마해 이를 검증해 냈습니다. 그 결과 다이 0.20mm를 깎으니 5GHz 구동 시 13.5도가 낮아져 액체 금속으로 대체했을 때보다 5.5도나 더 낮아졌다고 하네요.

그래서 마무리는 지금까진 Intel CPU로 오버하는데 있어 좋은 성과를 거두려면 그냥 뚜따 후 TIM만 바꾸면 되었는데, 9세대는 (솔더링된)뚜따하고 인듐 제거하고(....) + 한층 더 위험한 다이 연마를 해야 한다고 전했습니다. 솔더링 덕에 오버클럭 진행이 더 힘들어져버린거죠.

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영상 봤는데 저 분은 진짜 쩌는듯; 거기에 9세대는 PCB의 다이도 이전 하스웰 시절저럼 두툼해져서 지지나 장력을 잘 받을 수 있게 됨. 이런 부분은 괜찮은데 다이 두께가 높아져서 온도가 높다는 건 생각하지도 못했다. 와....